私たち生物の生存になくてはならない酸素は、光合成によって作られています。光合成は植物や藻類が太陽の光をうけ取り、水と二酸化炭素から、糖などのエネルギーと酸素を作り出すはたらきです。私たちがテレビやラジオの電波を受信するためにアンテナを使うように、植物や藻類も太陽の光を吸収するためのアンテナを持っています。それは、葉の細胞の中の葉緑体にある分子のかたまりで、「集光性アンテナ色素タンパク複合体(LHC）」と呼ばれています。このLHCには、太陽光を吸収するための色素分子がたくさん存在します。光合成細菌のLHC（図）では８つのタンパク質がリング状に連なり、その間にたくさんのクロロフィル色素分子が配置されています。クロロフィル色素分子がより多くの太陽光を効率よく受け取るために、精巧な設計がなされた結果、この様な車輪状の形態が作り出された事が解っています。

光合成細菌の集光性アンテナ色素タンパク複合体（LHC）
Theoretical Biophysics Group /
Beckman institute / Universirt of Illinois

光合成と呼吸は表裏一体

　私たちが誕生の瞬間から休みなく続けている呼吸は、外呼吸と内呼吸の２種類に分類されます。外呼吸とは、肺で空気を吸い込んで酸素を取り込み、二酸化炭素を吐き出すこと。内呼吸は細胞一つ一つが酸素をとりこみ、二酸化炭素を吐き出すことです。私たちの細胞内のミトコンドリアでは、とりこんだ酸素と糖を分解（燃焼）し、糖などのエネルギーと水と二酸化炭素が作り出されています。私たちの呼吸と植物の光合成の反応を比べてみましょう。

　光合成では太陽光エネルギーによって、水と二酸化炭素から、糖などのエネルギーと酸素が作り出されます。いっぽう呼吸では、糖などのエネルギーと酸素から、生命活動エネルギーとともに、水と二酸化炭素が発生しています。つまり、光合成と呼吸はちょうど逆の反応だということが解ります。今あなたが吸った酸素が、どこから来たか？そして、あなたが吐き出した二酸化炭素がどこへ行くかを想像してみましょう。自動車の排気や焼却炉で物を燃やしても酸素を消費し二酸化炭素が発生しますが、原理的には呼吸と同じです。私たちが呼吸や燃焼で発生させた二酸化炭素は、空気の循環によって地球を駆けめぐって行き、再び植物の光合成に使われます。私たちと植物は、光合成と呼吸を通じて表裏一体であり、微妙なバランスの共生関係で結ばれています。さらに、私たちの生命活動エネルギーは、植物を通じて変換される太陽光エネルギーに依存しています。植物にもらった生命活動エネルギーで、今度は植物たちの世話をする。それは、太陽の下に生きる私たちの基本的な生存のあり方と言えそうです。

太陽風に導かれる酸素の旅